در مدل‌های سه‌بعدی ، می‌توان با توجه به مرزهای ورودی و خروجی سیم‌پیچ (یا مرز داخلی در حالت بسته، یک تحلیل خودکار هندسه یک سیم پیچ را برای تعیین جهت محلی جریان در حوزه انجام داد. سیم پیچ های حلقه). تجزیه و تحلیل در یک مرحله مطالعه اختصاصی، تحلیل هندسه سیم پیچ انجام می شود ، که معمولاً قبل از مرحله مطالعه اصلی حل می شود.
مرحله مطالعه را می توان برای محاسبه جریان جریان در هنگام استفاده از مدل تک هادی و جهت سیم ها در هنگام استفاده از مدل چند چرخشی همگن استفاده کرد .
در مورد سیم پیچ تک هادی ، مرحله مطالعه یک مسئله ساده بقای جریان را حل می کند تا جریان یک جریان اعمال شده به حوزه فلزی را تعیین کند. در این مورد، Coil Geometry Analysis از مقادیر اولیه برای رسانایی استفاده می کند. اگر تجزیه و تحلیل هندسه سیم پیچ با یک مرحله مطالعه که هدایت را تغییر می دهد دنبال شود، برای مثال، رسانایی به دما بستگی دارد، مسیری که جریان ها طی می کنند ممکن است از آنچه در آنالیز هندسه سیم پیچ انجام می شود منحرف شود .در ابتدا انتظار می رفت. این ممکن است باعث شود جهت میدان های الکتریکی مورد استفاده برای برانگیختن سیم پیچ، و جهتی که برای یکپارچه سازی جریان های القایی استفاده می شود، به جای اینکه کاملاً با راه حل مطابقت داشته باشد، تقریبی شود. در بسیاری از موارد این یک تقریب خوب است زیرا اکثر رساناهای مورد استفاده در دستگاه های الکترومغناطیسی یک مسیر هدایت واحد و مستقیم را ارائه می دهند. و هادی های الکتریکی خوب معمولا هادی های حرارتی خوبی نیز هستند. بنابراین، گرادیان دما در داخل هادی کوچک است (توجه داشته باشید که تغییر یکنواخت در هدایت، جهت جریان را تحت تاثیر قرار نمی دهد). با این حال، در سه بعدی، زمانی که گرادیان های دما (و گرادیان های حاصل در رسانایی) به اندازه ای بزرگ هستند که باعث تغییر قابل توجهی در جهت جریان شوند، به عنوان مثال، هنگام مدل سازی حسگرهایی مانند ترمیستورها،در عوض رابط فیزیک میدان های مغناطیسی و الکتریکی . در صورت شک، از فیزیک میدان های مغناطیسی و الکتریکی به عنوان ابزاری برای تأیید استفاده کنید.
در مورد سیم پیچ چند چرخشی هموژن ، این ویژگی یک میدان برداری e را محاسبه می کند که نشان دهنده چگالی سیم محلی در سیم پیچ، و همچنین طول و متوسط مقطع سیم ها است. توجه داشته باشید که میدان برداری e تنظیم شده توسط تحلیل هندسه سیم پیچ در مراحل مطالعه زیر معتبر باقی می ماند زیرا فرض می شود جهت جریان توسط جهت دسته سیم دیکته می شود، نه هدایت محلی، که با سیم پیچ تک هادی متفاوت است . . متغیر برداری eCoil را می توان رسم کرد (مثلاً در نمودار حجمی یا Streamline یا Arrow Volume ) برای تجسم جهت محاسبه شده سیم ها.
 | مرحله مطالعه Coil Geometry Analysis باید قبل از مرحله مطالعه اصلی (به عنوان مثال، مرحله مطالعه ثابت) باشد که در آن از سیم پیچ استفاده می شود. |
 | مرحله مطالعه تجزیه و تحلیل هندسه سیم پیچ به طور همزمان هندسه تمام سیم پیچ ها در فیزیک را که در مطالعه فعال هستند – حتی اگر از مدل های هادی مختلف استفاده می کنند – تجزیه و تحلیل می کند. برای تجزیه و تحلیل فقط سیم پیچ های خاص، تیک حل فقط سیم پیچ های خاص را در مرحله مطالعه انتخاب کنید و نام سیم پیچ های مورد نظر را در قسمت ورودی نام های سیم پیچ به عنوان لیست جدا شده با کاما وارد کنید. |
روش تجزیه و تحلیل هندسه سیم پیچ تلاش می کند تا چگالی سیم سیم پیچی را بسازد که برای یک دسته واقعی از سیم های نازک قابل قبول باشد. چگالی سیم محاسبه‌شده در سطح مقطع دلخواه ثابت است، بدون اینکه بقای جریان جریان در سیم‌ها را نقض کند. چگالی به سطح مقطع محلی سیم پیچ بستگی دارد (مثلاً در نقاط خفه افزایش می یابد) و تا زمانی که سطح مقطع تغییر نکند تقریباً در مناطق خمیده و منحنی ثابت می ماند. روش تجزیه و تحلیل یک راه حل را حتی در حضور خم های تیز محاسبه می کند، اما چگالی سیم حاصل ممکن است ثابت نباشد. برای بهترین نتیجه، سعی کنید از خم شدن تیز در هندسه سیم پیچ اجتناب کنید.
سازگاری به عقب با محاسبه جریان سیم پیچ
Coil Geometry Analysis جایگزین عملکرد Coil Current Calculation موجود در نسخه‌های قبلی COMSOL Multiphysics می‌شود. فرمول جدید قوی تر است و قابلیت کاربرد بیشتری نسبت به فرمول قبلی دارد، و همچنین تعدادی پیشرفت، مانند پشتیبانی از حل چند سیم پیچ به طور همزمان یا برای سیم پیچ هایی با مقطع غیر ثابت. هنگام باز کردن یک مدل ذخیره شده در نسخه قدیمی COMSOL Multiphysics، مراحل مطالعه محاسبه جریان سیم پیچ برای استفاده از فرمول جدید به طور شفاف به روز می شوند. با این حال، ممکن است لازم باشد که حل‌کننده‌های پیش‌فرض قبل از ادامه راه‌حل، بازسازی شوند.
تنظیمات حل پیشرفته
بسته به نوع سیم پیچ های مورد استفاده در مدل، Coil Geometry Analysis ممکن است از یک حل کننده ثابت با گره Segregated برای انجام تحلیل استفاده کند. تنظیمات حل کننده پیش فرض باید در بیشتر موارد کافی باشد، اما اگر تجزیه و تحلیل نتواند راه حل رضایت بخشی ارائه دهد، می توان آنها را تنظیم کرد. از تعداد تکرارها در حلگر Segregated می توان برای تنظیم استحکام روش استفاده کرد. مقادیر کمتر پایداری محلول را بهبود می بخشد، اما شرط ثابت بودن چگالی سیم ضعیف می شود.
حلگر Segregated از Multigrid هندسی برای حل سیستم خطی مرتبط با آنالیز استفاده می کند. اگر چندشبکه هندسی در حین حل مشکل ایجاد کند (مثلاً در حضور مش های بسیار درشت)، می توان به جای آن از حل کننده مستقیم استفاده کرد. حل کننده خطی را در تمام گره های Segregated Steps به Direct تغییر دهید .
 |
|
